一种发送器自动化测试系统及方法与流程

    专利查询2025-05-30  35


    本发明涉及铁路信号设备检测应用,尤其涉及一种发送器自动化测试系统及方法。


    背景技术:

    1、zpw·f-k型无绝缘发送器(以下简称发送器)通过列控中心给出的编码条件,发送器可产生8种载频、18种低频的高精度、高稳定性的移频信号。设备会对工作时自己发送的移频信号进行自检测,故障时向监测维护终端发出报警信息。采用双机热备冗余方式。

    2、目前,检验制造完毕的发送器是否合格,主要由操作人员手动接线,接线完毕后手动控制仪器仪表完成测试。此种测试方法对仪器仪表要求高,人员能力要求高,且由于人工操作,造成测试效率低,测试误差大,劳动强度高,测试范围单一,测试数据需手工抄录,未能实现数据电子化,不利于数据管理及生产数据一致性判断。


    技术实现思路

    1、鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种发送器自动化测试系统及方法,实现针对发送器在生产过程中的功能和性能测试。

    2、为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:

    3、一种发送器自动化测试系统,包括工业控制计算机、核心控制单元、被测发送器、可控电源,工业控制计算机与被测发送器通过can通信,工业控制计算机控制核心控制单元读取被测发送器发送的信息,所述核心控制单元包括核心处理模块、继电器切换模块、fsk信号判断模块、电压测试模块、模拟负载模块,核心处理模块与继电器切换模块、fsk信号判断模块、电压测试模块、工业控制计算机相连,继电器切换模块与被测发送器、fsk信号判断模块、电压测试模块、模拟负载模块连接相连,可控电源与工业控制计算机、核心控制单元、被测发送器相连。

    4、进一步地,所述继电器切换模块与被测发送器的1700、2000、2300、2600的载频选择端子、“-1”、“-2”的载频类型端子、1adr1~1adr6和2adr1~2adr6的can地址的配置端子、1~5的电平调整端子、在不同负载条件下的s1、s2的功放输出配置端子相连,被测发送器对外的报警输出端fbj+、fbj-接入继电器切换模块。

    5、进一步地,所述fsk信号判断模块包括依次相连的信号衰减模块、信号滤波模块、ad芯片、fpga芯片,信号衰减模块用于接收fsk信号,fsk信号判断模块通过数据总线与核心处理模块相连。

    6、进一步地,所述工业控制计算机控制核心控制单元读取被测发送器发送的信息包括fsk信号低频频率指标、载频频率指标、功放输出指标、地址检查、报警电路输出电压指标以及模拟在不同长度电缆线下开路故障的工作状态指标。

    7、采用测试系统的发送器测试方法,通过编制测试序列模拟列控中心can通信协议,控制被测发送器发送对应的低频和载频信号,结合核心控制单元对被测发送器的通信功能进行检测,按照被测发送器的监测协议对通信的监测数据进行数据判断,对通信功能、上传数据测试;通过工业控制计算机控制被测发送器和核心控制单元的继电器切换模块,在正确的条件下,由核心控制单元的fsk信号判断模块、电压测试模块分别对报警电路输出电压指标测试、低频频率指标测试、载频频率指标测试;通过工业控制计算机控制被测发送器和核心控制单元的继电器切换模块,在正确的条件下,由核心控制单元的模拟负载模块接入,使用核心控制单元的电压测试模块和fsk信号判断模块对功放输出和电源电流测试、模拟10km电缆开路故障下发送器工作状态指标测试、模拟6.5km电缆开路故障下发送器工作状态指标测试。

    8、进一步地,fsk信号判断模块接收到fsk信号后,经过信号衰减、信号滤波,进入ad芯片,fpga芯片实时控制ad芯片读取fsk信号,通过过零检测和鉴频法对fsk信号的解析进行数据判断,判断完毕后将判断结果通过数据总线传输至核心处理模块。

    9、进一步地,电压测试模块采用a/d模拟数字转换法进行测量,被测电压滤波后进入adc模拟数字转换器中采集得到被测电压值。

    10、进一步地,模拟负载模块采用大功率电阻和电容,模拟6.5km和10km两种长度电缆的阻抗,验证发送器在该两种阻抗条件下的工作状态。

    11、本发明的有益效果是:

    12、1、与现有技术相比,本发明模拟了发送器的真实工作状态,实现了发送器功能和性能的自动测试,提高了测试效率和测量的准确率,降低了劳动强度。检测项目按照测试序列自动执行,无需人工干预,从而显著缩短了测量和记录时间,测试时间可减少2/3以上,避免了人为误差,降低了操作人员的劳动参与,自动完成数据存储并上传至控制中心,同时也可通过控制中心进行远程测试;

    13、2、本发明采用ad采集技术与fsk信号检测技术,使用下位机芯片使用过零检测和鉴频法结合方式实现对fsk信号的解析进行数据判断,替代了已有的虚拟仪表采集或频谱分析仪表,提高了测试效率,同时降低了智能测试系统成本;

    14、3、本发明采用四线制和差分信号模式对电压进行测试,降低了外部信号的干扰,同时保证了测试的精准率。



    技术特征:

    1.一种发送器自动化测试系统,其特征在于:包括工业控制计算机、核心控制单元、被测发送器、可控电源,工业控制计算机与被测发送器通过can通信,工业控制计算机控制核心控制单元读取被测发送器发送的信息,所述核心控制单元包括核心处理模块、继电器切换模块、fsk信号判断模块、电压测试模块、模拟负载模块,核心处理模块与继电器切换模块、fsk信号判断模块、电压测试模块、工业控制计算机相连,继电器切换模块与被测发送器、fsk信号判断模块、电压测试模块、模拟负载模块连接相连,可控电源与工业控制计算机、核心控制单元、被测发送器相连。

    2.根据权利要求1所述的一种发送器自动化测试系统,其特征在于:所述继电器切换模块与被测发送器的1700、2000、2300、2600的载频选择端子、“-1”、“-2”的载频类型端子、1adr1~1adr6和2adr1~2adr6的can地址的配置端子、1~5的电平调整端子、在不同负载条件下的s1、s2的功放输出配置端子相连,被测发送器对外的报警输出端fbj+、fbj-接入继电器切换模块。

    3.根据权利要求1所述的一种发送器自动化测试系统,其特征在于:所述fsk信号判断模块包括依次相连的信号衰减模块、信号滤波模块、ad芯片、fpga芯片,信号衰减模块用于接收fsk信号,fsk信号判断模块通过数据总线与核心处理模块相连。

    4.根据权利要求1所述的一种发送器自动化测试系统,其特征在于:所述工业控制计算机控制核心控制单元读取被测发送器发送的信息包括fsk信号低频频率指标、载频频率指标、功放输出指标、地址检查、报警电路输出电压指标以及模拟在不同长度电缆线下开路故障的工作状态指标。

    5.采用权利要求1-4任一项测试系统的发送器测试方法,其特征在于:通过编制测试序列模拟列控中心can通信协议,控制被测发送器发送对应的低频和载频信号,结合核心控制单元对被测发送器的通信功能进行检测,按照被测发送器的监测协议对通信的监测数据进行数据判断,对通信功能、上传数据测试;通过工业控制计算机控制被测发送器和核心控制单元的继电器切换模块,在正确的条件下,由核心控制单元的fsk信号判断模块、电压测试模块分别对报警电路输出电压指标测试、低频频率指标测试、载频频率指标测试;通过工业控制计算机控制被测发送器和核心控制单元的继电器切换模块,在正确的条件下,由核心控制单元的模拟负载模块接入,使用核心控制单元的电压测试模块和fsk信号判断模块对功放输出和电源电流测试、模拟10km电缆开路故障下发送器工作状态指标测试、模拟6.5km电缆开路故障下发送器工作状态指标测试。

    6.根据权利要求5所述的发送器测试方法,其特征在于:fsk信号判断模块接收到fsk信号后,经过信号衰减、信号滤波,进入ad芯片,fpga芯片实时控制ad芯片读取fsk信号,通过过零检测和鉴频法对fsk信号的解析进行数据判断,判断完毕后将判断结果通过数据总线传输至核心处理模块。

    7.根据权利要求5所述的发送器测试方法,其特征在于:电压测试模块采用a/d模拟数字转换法进行测量,被测电压滤波后进入adc模拟数字转换器中采集得到被测电压值。

    8.根据权利要求5所述的发送器测试方法,其特征在于:模拟负载模块采用大功率电阻和电容,模拟6.5km和10km两种长度电缆的阻抗,验证发送器在该两种阻抗条件下的工作状态。


    技术总结
    一种发送器自动化测试系统及方法,涉及铁路信号设备检测应用技术领域,包括工业控制计算机、核心控制单元、被测发送器、可控电源,工业控制计算机与被测发送器通过CAN通信,工业控制计算机控制核心控制单元读取被测发送器发送的信息,所述核心控制单元包括核心处理模块、继电器切换模块、FSK信号判断模块、电压测试模块、模拟负载模块,核心处理模块与继电器切换模块、FSK信号判断模块、电压测试模块、工业控制计算机相连,继电器切换模块与被测发送器、FSK信号判断模块、电压测试模块、模拟负载模块连接相连,可控电源与工业控制计算机、核心控制单元、被测发送器相连。本发明实现针对发送器在生产过程中的功能和性能自动化测试。

    技术研发人员:董晓辉,吴坎,冯慕白,陈宏然,赵伟宏,姜波,李堃,关庆阳,任东源
    受保护的技术使用者:沈阳铁路信号有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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